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矿粉对混凝土的影响
1、改善了混凝土的和易性
与未掺矿粉的混凝土相比,掺入矿粉能改善混凝土的和易性与工作性,而这种改善与表面特性和比表面积有关。这种表面特性使得水泥浆体之间形成光滑的移动面,抗离析性能下降。当掺入较低量矿粉时,这种表面特性使得混凝土的和易性得以改善;当掺入较高量矿粉时,这种表面特性会造成混凝土离散性较大,保水性差,浆体下沉等。同时,当矿粉比表面积较小时,矿粉颗粒与水泥颗粒在微观状态下形成较好的微观颗粒级配,从而使得混凝土更加密实、和易性得到改善;当矿粉比表面积较大时,矿粉颗粒比水泥较大,从而使得取代后,混凝土的密实性、泌水、和易性等反不如取代前。
2、混凝土强度增加
矿渣等量取代水泥后(一般不超过60%),其强度比仅使用水泥的混凝土强度增长更大;如果等量取代水泥量较大时(大于等于40%),其强度早期偏低,但后期增长较快,如要解决早期强度偏低的问题可采用超掺法。例如原来矿渣是等量取代水泥,现在超量1.1-1.3取代水泥,水胶比保持不变,同时减少相应体积数量的砂,会使混凝土早期强度赶上基准混凝土;也可以适当降低水胶比、适当增加砂率和外加剂用量以达到目的。
3、改善混凝土早期塑性裂缝
矿粉或粉煤灰的掺入,降低了水泥的水化热,延迟了热峰的出现。大大减少了大面积混凝土的早期塑性裂缝和大体积的混凝土的温度裂缝。
4、增强抗渗性能力
混凝土中掺加矿粉或矿粉和粉煤灰复配,发挥掺合料的微集料效应和二次水化反应,可以使混凝土孔径细化,连通孔减少,混凝土密实性提高,从而大幅提高混凝土的抗渗性能。采用库仑电量方法评价,矿粉、粉煤灰和引气剂均能降低混凝土的渗透性,矿粉越细、掺量越大,特别是矿粉与粉煤灰和引气剂复合使用时,均能显著降低混凝土的渗透性;采用NEL方法评价,对于C30的混凝土,矿粉掺量、细度、复掺等措施均不能显著降低混凝土中的氯离子扩散系数,适当的引气剂则能明显降低混凝土的渗透性。对于C50的混凝土,矿粉及其与粉煤灰的复合掺和料,特别是引气剂均能显著降低混凝土的渗透性。
5、增强抗冻融能力
掺加矿粉,对混凝土的抗冻融性能有一定的改善作用,随着混凝土标号的不同提高的幅度在25~50次范围。矿粉混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土在强度和含气量相同的条件下抗冻融能力基本相同;适当掺加引气剂,适当的含气量和间距系数对混凝土的抗冻融十分必要。矿粉混凝土含气量达到3-4%,混凝土抗冻融循环次数可达250次以上,而且用矿粉取代部分普通硅酸盐水泥,并不影响引气剂效率,无须增加引气剂的掺量。